資源簡介

陜西省漢中市西鄉縣第一中學2024-2025學年高三（第二次）模擬考試物理試卷
一、單選題：本大題共7小題，共28分。
1.如圖甲所示，小鳥一頭扎入水中捕魚，假設小鳥的俯沖是自由落體運動，進入水中后是勻減速直線運動，其圖像如圖乙所示，自由落體運動的時間為，整個過程的運動時間為，最大速度為，重力加速度取，下列說法正確的是( )
A. 研究小鳥運動全過程所用時間不能將其視為質點
B. 整個過程下落的高度為
C. 至時間內圖線的斜率為
D. 至時間內阻力比重力小
2.如圖所示，帶正電的小球豎直向下射入垂直紙面向里的勻強磁場，關于小球運動和受力說法正確的是( )
A. 小球剛進入磁場時受到的洛倫茲力水平向右
B. 小球在磁場中做勻速圓周運動
C. 小球運動過程的加速度保持不變
D. 小球受到的洛倫茲力對小球做正功
3.如圖，從高處點到地面點有Ⅰ、Ⅱ兩條光滑軌道。兩相同小物塊甲、乙同時從點由靜止釋放，沿不同軌道滑到點，其速率與時間的關系如圖所示。由圖可知，兩物塊在離開點后、到達點前的下滑過程中( )
A. 甲沿下滑且同一時刻甲的動能比乙的大 B. 甲沿Ⅱ下滑且同一時刻甲的動能比乙的小
C. 乙沿下滑且乙的重力功率一直不變 D. 乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大
4.如圖所示，在光滑水平地面上，兩相同物塊用細線相連，兩物塊質量均為，細線能承受的最大拉力為。若在水平拉力作用下，兩物塊一起向右做勻加速直線運動。則的最大值為( )
A. B. C. D.
5.設想將來發射一顆人造衛星，能在月球繞地球運動的軌道上穩定運行，該軌道可視為圓軌道。該衛星與月球相比，一定相等的是( )
A. 機械能 B. 向心力大小
C. 向心加速度大小 D. 受到地球的萬有引力大小
6.如圖所示，示波管由電子槍豎直方向偏轉電極、水平方向偏轉電極和熒光屏組成。電極的長度為、間距為、極板間電壓為，極板間電壓為零，電子槍加速電壓為。電子剛離開金屬絲的速度為零，從電子槍射出后沿方向進入偏轉電極。已知電子電荷量為，質量為，則電子( )
A. 在極板間的加速度大小為
B. 打在熒光屏時，動能大小為
C. 在極板間受到電場力的沖量大小為
D. 打在熒光屏時，其速度方向與連線夾角的正切
7.如圖，兩種顏色的光從真空中沿同一光路由圓心點斜射入橫截面為半圓形的玻璃柱體，其透射光線分別為和。已知入射角，光束與玻璃磚左側平面的夾角，下列說法正確的是( )
A. 若光束為藍光，光束可能是紅光
B. 光在該玻璃柱體中傳播的速度比光大
C. 玻璃對光的折射率為
D. 用光和光分別照射同雙狹縫，觀察干涉現象，光的條紋間距更窄
二、多選題：本大題共3小題，共18分。
8.如圖所示是氫原子的能級圖，一群氫原子處于量子數的激發態，這些氫原子能夠自發地躍遷到較低的能量狀態，并向外輻射多種頻率的光，用輻射出的光照射圖乙光電管的陰極，已知陰極的逸出功為，則( )
A. 陰極逸出的光電子的最大初動能為
B. 這些氫原子最多向外輻射種頻率的光
C. 向右移動滑片時，電流計的示數一定增大
D. 波長最短的光是原子從激發態躍遷到基態時產生的
9.一列簡諧橫波沿軸傳播，平衡位置位于坐標原點的質點振動圖像如圖所示。當時，簡諧波的波動圖像可能正確的是( )
A. B.
C. D.
10.風洞實驗是了解飛行器空氣動力學特性的一種空氣動力實驗方法。在風洞中將一質量為的飛行器可視為質點由靜止釋放，假設飛行器所受風洞阻力方向豎直向上，風洞阻力大小與飛行器下降速率的關系為，測出飛行器由靜止下降后做勻速直線運動，重力加速度大小為。關于飛行器下降的過程下列說法正確的是( )
A. 飛行器的最大速率為 B. 風洞阻力對飛行器做功為
C. 飛行器運動過程中機械能守恒 D. 飛行器運動時間為
三、實驗題：本大題共2小題，共16分。
11.某實驗小組“用單擺測量重力加速度”。
下列懸掛單擺的裝置中，最合理的是_______。
A. ．
C. ．
用秒表記錄單擺完成次全振動所用時間，如圖所示，其讀數為____。
以下是實驗過程中的一些做法，其中正確的是_______。
A.測量擺長：用刻度尺量出從懸點到擺球上端點間的距離
B.測量周期：從擺球通過平衡位置開始計時，當擺球再次通過平衡位置時結束計時，秒表所示讀數表示單擺的周期
C.為了減小測量周期的誤差，擺球應在經過最低點速度最大的位置開始計時
D.拉開擺球，使擺線離平衡位置不大于，釋放擺球，當擺球振動穩定后，從平衡位置開始計時，記下擺球次經過平衡位置所用的時間，則單擺周期
另一組同學測出了擺線長度和擺動周期，如圖所示。通過改變懸線長度，測出對應的擺動周期，獲得多組與，再以為縱軸、為橫軸畫出函數關系圖像如圖所示。由圖像可知，當地重力加速度_______結果用含的表達式。
12.彈性導電繩逐步成為智能控制系統中部分傳感器的敏感元件，某同學測量彈性導電繩的電阻與拉伸后繩長之間的關系，實驗過程如下：
裝置安裝和電路連接；如圖所示，導電繩的一端固定，另一端作為拉伸端，兩端分別用帶有金屬夾、的導線接入如圖所示的電路中。
導電繩拉伸后的長度及其電阻的測量
將導電繩拉伸后，用刻度尺測量并記錄、間的距離，即為導電繩拉伸后的長度。
將滑動變阻器的滑片滑到最右端。斷開開關，閉合開關，調節，使電壓表和電流表的指針偏轉到合適位置。記錄兩表的示數和。
閉合，電壓表的示數_________選填“變大”或“變小”。調節使電壓表的示數仍為，記錄電流表的示數，則此時導電繩的電阻__________用、和表示。
斷開，增大導電繩拉伸量，測量并記錄、間的距離，重復步驟和。
該電壓表內阻對導電繩電阻的測量值_________選填“有”或“無”影響。
圖是根據部分實驗數據描繪的圖線。將該導電繩兩端固定在某種機械臂上，當機械臂彎曲后，測得導電繩的電阻為，則由圖線可讀出導電繩拉伸后的長度為_________，即為機械臂彎曲后的長度。
四、計算題：本大題共3小題，共38分。
13.如圖所示為一超重報警裝置示意圖，高為、橫截面積為、質量為、導熱性能良好的薄壁容器豎直倒置懸掛，容器內有一厚度不計、質量為的活塞，穩定時正好封閉一段長度為的理想氣柱。活塞可通過輕繩連接受監測重物，當活塞下降至位于離容器底部位置的預警傳感器處時，系統可發出超重預警。已知初始時環境熱力學溫度為，大氣壓強為，重力加速度為，不計摩擦阻力。
求剛好觸發超重預警時所掛重物的質量；
在條件下，若外界溫度緩慢降低，氣體內能減少，求氣體向外界放出的熱量。
14.如圖所示，兩根足夠長的平行光滑金屬導軌、間距，其電阻不計，兩導軌及其構成的平面均與水平面成角，、兩端接有的電阻。一金屬棒垂直導軌放置，兩端與導軌始終有良好接觸，已知的質量，電阻，整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中，磁感應強度大小。在平行于導軌向上的拉力作用下，以初速度沿導軌向上開始運動，可達到最大速度。運動過程中拉力的功率恒定不變，重力加速度。
求拉力的功率；
開始運動后，經速度達到，此過程中克服安培力做功，求該過程中沿導軌的位移大小。
15.如圖甲所示，質量為的軌道靜止在光滑水平面上，軌道水平部分的上表面粗糙，豎直半圓形部分的表面光滑，兩部分在點平滑連接，為軌道的最高點。質量為的小物塊靜置在軌道水平部分上，與水平軌道間的動摩擦因數為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。已知軌道半圓形部分的半徑，重力加速度大小
若軌道固定，小物塊以一定的初速度沿軌道運動到點時，受到軌道的彈力大小等于，求小物塊在點的速度大小；
若軌道不固定，給軌道施加水平向左的推力，小物塊處在軌道水平部分時，軌道加速度與對應關系如圖乙所示。
求和；
初始時，小物塊靜置在軌道最左端，給軌道施加水平向左的推力，當小物塊到點時撤去，小物塊從點離開軌道時相對地的速度大小為。求軌道水平部分的長度。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.研究小鳥運動全過程時，小鳥的身長不影響研究過程，可以將小鳥看做質點，A錯誤；
B.由自由落體公式
可知小鳥自由落體的時間為
根據 圖像的面積表示位移，故整個過程下落的高度為
聯立解得整個過程下落的高度為
B正確；
C.至 時間內圖線的斜率為
C錯誤；
D. 至 時間內，小鳥做減速運動，合外力向上，故阻力大于重力，D錯誤。
故選B。
2.【答案】
【解析】A.根據左手定則，可知小球剛進入磁場時受到的洛倫茲力水平向右，故A正確；
小球受洛倫茲力和重力的作用，則小球運動過程中速度、加速度大小，方向都在變，小球不能做勻速圓周運動，故BC錯誤；
D.洛侖茲力對小球不做功，故D錯誤。
故選A。
3.【答案】
【解析】解：、由圖可知甲的速率隨時間均勻變化，可知甲沿著軌道Ⅱ下滑，在同一時刻甲的速率比乙的小，所以同一時刻甲的動能比乙的小，故A錯誤，B正確；
、由圖可知乙沿著軌道Ⅰ下滑，在點乙的速率為零，則重力功率為零，在點乙在豎直方向的速度為零，可知重力功率為零，由點到點，其它位置豎直方向速率不為零，所以乙的重力功率先增大后減小，故CD錯誤。
故選：。
、由圖甲的斜率不變，可知甲下滑的軌道，由圖可知同一時刻甲乙速率大小關系，則可知動能大小關系；
、由圖乙的斜率變化可知乙下滑的軌道，由兩點豎直方向速度大小可判斷兩點重力功率大小，可知從到重力功率變化特點。
本題考查了瞬時功率和動能，解題的關鍵要理解速率時間圖像斜率的含義。
4.【答案】
【解析】設每個物塊的質量為，設細線上張力大小為，對兩個物塊組成的整體，由牛頓第二定律有
對左側物塊，由牛頓第二定律有
又有：
聯立各式解得：
即的最大值為
故ABD錯誤，C正確。
5.【答案】
【解析】A.衛星的機械能為
根據萬有引力提供向心力
聯立可得
由于衛星的質量與月球的質量關系未知，所以不能確定機械能大小關系，故A錯誤；
B.向心力大小為
由于衛星的質量與月球的質量關系未知，所以不能確定向心力大小關系，故B錯誤；
C.向心加速度大小為
由于軌道半徑相同，所以向心加速度一定相等，故C正確；
D.受到地球的萬有引力大小為
由于衛星的質量與月球的質量關系未知，所以不能確定萬有引力大小關系，故D錯誤。
故選C。
6.【答案】
【解析】A.由牛頓第二定律可得，在極板間的加速度大小，A錯誤；
B.電子在電子槍中加速時，有
電子在電極間運動時，有 ，
電子離開電極時的動能為
電子離開電極后做勻速直線運動，所以打在熒光屏時，動能大小為，B錯誤；
C.在極板間受到電場力的沖量大小，C錯誤；
D.打在熒光屏時，其速度方向與連線夾角的正切，D正確。
故選D。
7.【答案】
【解析】A.由光路圖可知，光和光射入玻璃柱體時入射角相同，光折射角大于光折射角，根據折射定律 可知，光的折射率小于光的折射率，若光束為藍光，光束不可能是紅光，故A錯誤；
B.根據 可得
由于光的折射率小于光的折射率，故光在該玻璃柱體中傳播的速度比光大，故B正確；
C.根據折射定律 可知
玻璃對光的折射率為
故C錯誤；
光的折射率小于光的折射率，則光的頻率小于光的頻率，由 可知，光的波長大于光的波長，根據 可知，用光和光分別照射同雙狹縫，觀察干涉現象，光的條紋間距更窄，故D錯誤；
故選B。
8.【答案】
【解析】A、激發態躍遷到基態時產生光子的能量最大，為
光電子的最大初動能為，故A正確；
B、根據知，這些氫原子最多能向外輻射種不同頻率的光子，B正確；
C、變阻器滑片向右移動的時候，反向電壓變大，所以電流計的示數在減小，故C錯誤；
D、激發態躍遷到激發態時產生光子的能量最大，根據知，其波長最短，故D錯誤。
9.【答案】
【解析】由點的振動圖像可知，周期為，設原點處的質點的振動方程為
則
解得
在時刻
因
則在時刻質點在軸負向向下振動，根據“同側法”可判斷若波向右傳播，則波形為所示；若波向左傳播，則波形如所示。
故選AC。
10.【答案】
【解析】A.飛行器速度最大時加速度為零，則有
解得
故A正確；
B.對飛行器由動能定理得
解得
故B錯誤；
C.因風洞阻力會對飛行器做功，故飛行器運動過程中機械能不守恒，故C錯誤；
D.對飛行器由動量定理得
又
聯立解得
故D正確。
故選AD。
11.【答案】；
；
；

【解析】為了使擺長不變，用不可伸長的細絲線，不能用彈性棉線，且用夾子夾住細絲線，AC錯誤；
為了減小空氣阻力產生的誤差，不能用塑料球，應該用鐵球，B錯誤，D正確。
故選D。
秒表的讀數為；
測量擺長：用刻度尺量出從懸點到擺球球心的距離，A錯誤；
B.測量周期：從擺球通過平衡位置開始計時數零，擺球振動多次后，當某次相同方向通過平衡位置時結束計時，秒表所示讀數與全振動次數的比值表示單擺的周期，B錯誤；
C.為了減小測量周期的誤差，擺球應在經過最低點速度最大的位置開始計時，C正確；
D.拉開擺球，使擺線離平衡位置不大于，釋放擺球，當擺球振動穩定后，從平衡位置開始計時數零，記下擺球次從相同方向經過平衡位置所用的時間，則單擺周期 ，D錯誤。
故選C。
根據單擺的周期公式得
解得
根據圖像得
解得。
12.【答案】 變小 無
【解析】閉合后，并聯部分的電阻減小，根據閉合電路歐姆定律，電壓表的示數變小。
加在導電繩兩端的電壓為，流過導電繩的電流為，因此導電繩的電阻
在閉合之前，電流表的示數包括定值電阻的電流和電壓表分得的電流，閉合之后，加在電壓表兩端的電壓保持不變，因此流過電壓表和定值電阻的總電流仍為，故流過導電繩的電流是，與電壓表內阻無關，電壓表內阻對測量沒有影響。
由圖可知，導電繩拉伸后的長度為。
13.【答案】輕繩未連重物時，對活塞，受到重力和內外氣體壓力作用，根據平衡條件得：
解得
剛好觸發超重預警時，對活塞受力分析得
解得
由玻意耳定律得
其中，
解得
由蓋呂薩克定律得
解得
此過程外界對氣體做的功
由以上兩式可得
由熱力學第一定律有
解得
14.【解析】在棒運動過程中，由于拉力功率恒定，棒做加速度逐漸減小的加速運動，速度達到最大時，加速度為零，設此時拉力大小為，安培力大小為。
由平衡條件得
此時棒產生的感應電動勢為
回路中感應電流
棒受到的安培力大小為
拉力的功率
聯立以上各式解得；
棒從到的過程中，由能量守恒得

解得。
15.【解析】根據題意可知小物塊在點由合力提供向心力有
代入數據解得
根據題意可知當時，小物塊與軌道是一起向左加速，根據牛頓第二定律可
根據圖乙有
當外力 時，軌道與小物塊有相對滑動，則對軌道有
結合題圖乙有
可知
截距
聯立以上各式可得 ， ，
由圖乙可知，當時，軌道的加速度為，小物塊的加速度為
當小物塊運動到點時，經過時間，則軌道有
小物塊有
在這個過程中系統機械能守恒有
水平方向動量守恒，以水平向左的正方向，則有
聯立解得
根據運動學公式有
代入數據解得

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